各位老师好,大家好!
我是河南九圣禾新科种业张保民,今天由我代表29号“麦向未来”小组值日,小组成员有河南漯河农科院李爱国老师(组长),张锋老师,北京市农林科院杂交小麦研究所廖祥政老师,中国种业、植物遗传资源学报编辑陈丽娟老师、盐城市盐都区农业科学研究所李进永老师,山东圣丰种业科技有限公司的张兴居老师,信阳农科院朱保磊老师,洛阳农科院杨洪强老师,宝丰农科所王功庆老师,安徽谷神种业王军老师和我。非常感谢“一麦众承”这个平台,让我们每天都能欣赏到小麦育种及相关的交流文章,经过几个月的学习使我感受颇深,受益匪浅,深受启发。下面对黄淮冬麦区南片2011-2022年间的小麦国审品种进行初步分析,不当之处敬请各位老师批评指正。
2011-2022年间黄淮冬麦区南片小麦审定品种的对照品种均为周麦18,审定品种的对照品种从2011年由新麦18换成周麦18开始到2022年对照品种换成周麦36结束,这12年间共审定203个品种(数据来源:中华人民共和国农业农村部官方网站每年的小麦品种审定公告)。现对这12年间小麦国审品种从审定数量、产量、产量三因素、遗传来源等方面进行初步分析。
一、黄淮冬麦区南片审定品种数量变化
从黄淮冬麦区南片每年审定品种数量来看,每年审定品种数量是一个逐渐增加的趋势,特别是从2018以后,审定品种数量急剧增加(见表1、图1),引起这种变化是2016年《主要农作物审定办法》的修订以及增加区域试验容量导致了这种情况的出现。从我国品种审定制度改革后,除了国家/省级统一试验、还增加了联合体试验、引种备案制等,品种像裂变一般井喷而出,进而导致了“国审品种谁都有,备案品种遍地流!”。市场品种增多,营销手段雷同,销售价格走低,市场份额压缩,利润空间变薄,新品种推广的成功率越来越低,能坚持推广三年五年的已属稀奇。很多品种都会遵循丛林法则,强者胜出,弱者退场,很少获得新品种营销成功的惊喜(引用商业种业网文章《“品种井喷”的焦虑育种人如何不会被时代抛弃?》)。
从这12年数据来分析,半冬性品种数量占比是一个增加的趋势(见图2),这与黄淮麦区气候变化密切相关,冬季温度升高和春季倒春寒的频发导致了弱春性品种发育进程加快,抽穗过早,春季冻害较重,进而导致弱春性品种市场逐渐减少,致使半冬性品种逐渐占领弱春性品种市场。市场的变化往往直接影响到育种方向的改变,部分育种家在选种过程中发现春性的后代就直接淘汰,或做一个育种材料保留,不再进行参试、审定。
表1 2011-2022年间黄淮冬麦区南片审定品种数量
图1 品种数量变化趋势
图2 半冬性品种占比变化趋势
二、黄淮冬麦区南片审定品种产量的变化
2011-2022年间区域试验平均亩产542.2kg,生产试验平均亩产556.5kg,生产试验产量更接近大田生产,以生产试验亩产为例进行亩产变化分析。
根据品种冬春性分别对半冬性、弱春性品种产量变化进行分析,从整体趋势上看(见图3),品种产量随着年份是增加的趋势(2019年审定品种亩产较低,原因是2019年生产试验数据是2018年的,2018年倒春寒较重,大部分地区都收到倒春寒影响,造成了2018年产量普遍较低),半冬性品种增加幅度较小,但是稳步增加趋势。虽然半冬性品种亩产整体高于弱春性亩产,但弱春性品种亩产增加幅度高于半冬性品种,特别是2019年以后弱春性品种亩产与半冬性品种亩产接近,说明了在育种方面弱春性品种产量指标得到了大幅度提高。从品种亩产整体看,小麦整体产量是稳步增加的,这也充分说明了我们小麦科研工作者不懈努力的结果。
三、黄淮冬麦区南片审定品种株高变化
2011-2022年间203个国审品种平均株高80.1cm,最矮株高70.0cm,最高株高89.7cm。从图4中发现,整体株高变化幅度较小,说明了这12年间株高的变化不大,从株高分布图中可以看出较矮的70.0-75.0cm(含75.0cm)占比10%,株高适中的75.0-80.0cm(含80.0cm)占比39%,株高略高的80.0-83.0cm(含83.0cm)占比34%,株高偏高的83.0cm以上的占比17%。
从株高分布来分析大多数品种株高集中在75.0-83.0cm之间,在小麦品种选育过程中,很多育种家选种目标株高在75.0-80.0cm之间,往往在有很多单株或品系略高80.0cm的丰产性、株叶型、综合抗性在田间表现优良,在选种过程中不自然的就保留了下来,就造成了80.0-83.0cm占比也比较高,同时也与不同育种人选种习惯有关。
图3 品种亩产变化
图4 株高变化及分布
四、黄淮冬麦区南片国审品种产量三因素变化
从图5产量三因素变化趋势来看,2011-2022年间国审品种产量三因素均有变化,变化幅度不一,亩穗数呈现出降低的趋势,穗粒数和千粒重呈现出增加的趋势,而穗粒数增加趋势较小,千粒重增加趋势相对较大。从2011-2022年间国审品种产量三因素的变化趋势,进而说明了产量三因素是负相关关系。
从图6产量三因素分布来看,2011-2022年间国审品种大多数亩穗数集中分布在37.9-43.2万穗之间,穗粒数大多数集中分布在31-36.2粒之间,千粒重大多数集中分布在42.3-47.4克之间。2011-2022年间国审品种大部分是有实力的科研单位、知名的育种家培育的品种,这些品种很大部分也能从侧面反映出这些育种单位、育种家的育种理念,从而从这些分析中结果中能给我们小麦育种者在选育品种中受一些启发及起到一个参考作用。
图6 产量三因素分布
五、黄淮冬麦区南片国审品种亲本来源分析
2011-2022年间203个国审品种直接亲本来源上统计见表2,占比较高的是主要是周麦系列和矮抗58,周麦系列品种(周麦13、周麦16、周麦22、周麦24等)作为亲本直接来源的国审品种占比52.2%,超过一半以上,其中周麦16、周麦22作为直接亲本较多,分布占比19.7%和16.3%;以矮抗58为直接亲本的也比较多,占比16.3%,其他品种(材料)作为直接亲本的占比较小最高的不超过5.0%,未进行逐个统计。
从盖红梅老师 2022-11-09值日文章中“矮孟牛在部分河南小麦品种中的系谱图”中可以看出周麦13、周麦16、周麦22、周麦24等亲本来源都指向同一个材料周8425B,这说明了创制一个优良的种质资源对小麦新品种选育的重要性,同时反映了目前审定的很多品种来源于该材料,造成了目前小麦育种的遗传背景比较窄的局面。
从统计结果来分析,当前小麦育种的遗传背景比较窄,审定品种的亲本直接来源主要集中在已审定的品种,并且是哪个品种(材料)好用,容易出品种,大家都在用,这就造成了某个品种(材料)利用率高,进而造成了品种原始创新能力不强、同质化品种多等新问题也日趋突出局面。
表2 2011-2022年间黄淮南片审定品种亲本来源占比
作者简介:张保民,毕业于河南科技学院小麦遗传育种专业,现就职于河南九圣禾新科种业有限公司,主要从事小麦遗传育种及栽培技术研究,联系方式:13419862305,邮箱:13419862305@163.com.